Изследване на ограждащи системи на база капилярно-активни топлоизолационни материали

Прочетена: 1589

Доц. д-р инж. Пламен Чобанов, инж. Константин Ненов, УАСГ

Изследването и анализът на типични детайли на ограждащите елементи на сградата при различни носещи конструкции са належащи не само поради изпълнението в момента на националната програма за саниране, но и поради прогресивното нарастване на цената на енергоизточниците. Успоредно с това е належащо да се разработи методика, отразяваща ефекта от капилярно-активните топлоизолации.

Представят се резултати от числени модели и тяхната съпоставка при изследването на хигротермалното поведение на капилярно-активни изолационни материали; анализ на графики за температурни линии, влажностен режим и изчисления за натрупване на влага за определен период от време при типични детайли на сгради с различни конструктивни схеми за българските климатични условия. Статията съдържа идеи за бъдещи изследвания за топлинни мостове.

Въведение

Въпросът с използването на капилярната активност на някои от топлоизолационните строителни материали, употребявани като вътрешна топлоизолация на ограждащите стени на сградите, е много актуален поради основния проблем, а именно образуването на конденз. Решението на този проблем се състои както в правилното изпълнение на топлоизолационната система, така и в коректното изследване при построяване на моделите на ограждащите конструкции, т.е. с отчитане на капилярната активност на материалите.

Създадени са компютърни програми, симулиращи тези процеси, с висока степен на достоверност. Резултатите от тях се приемат от държавните институции. Това дава възможност за решение на проблемите относно образуването на кондензна влага по вътрешната повърхност на ограждащите елементи. Особено ефективно е решението с отчитането и използването на капилярно-активни топлоизолации по вътрешната страна на ограждащите конструкции.

Използването на такива изолации се прилага най-вече в сгради паметници на културата, църкви и при други, в които не е желателно да се изпълни топлоизолация от външната страна на фасадните стени.

В настоящата статия се сравняват резултати на числови модели, изследващи натрупаната влага в различни многослойни ограждащи конструкции, използвани в сгради с различни конструктивни схеми, през кондензационния период и отчитащи свойството капилярна активност.

Принцип на капилярната активност

Принципът на физическия процес, при който в порите на хигроскопичните материали кондензиралата влага се изнася от материала към по-топлата му страна, се изобразява най-добре схематично, както е показано на фиг. 1 и фиг. 2.

Преносът на влагата в течно състояние се предизвиква от разликата в относителната влажност на въздуха в порите, респективно разликата в температурата в самия елемент, като посоката е от зоните с по-ниска температура към зоните с по-висока.

Именно поради тази причина топлоизолациите с такова свойство се разполагат от вътрешната страна на ограждащите конструкции.

За да се оцени ефектът от това свойство в реална конструкция, се налага използването на софтуер, който с приемлива достоверност отчита динамичните процеси в ограждащия елемент и дава крайна стойност на натрупаната влага след определен период от време.

За целите на тази статия използваме програмен продукт WUFI Pro, с помощта на който ще дадем резултати за натрупана влага за период от 10 години на сгради с различни конструктивни схеми.

Изследване на влажностния режим на типови ограждащи конструкции, характерни за България

Ще разгледаме три типа ограждащи конструкции, характерни за България, използвайки минерална вата от вътрешната страна (табл. 1).

Използваме климатичните условия за София, като въвеждаме стойностите за всеки час (фиг. 3).

Както бе подчертано по-горе, капилярно-активните изолации намират широко приложение при саниране на стари сгради. За да илюстрираме техния ефект, ще разгледаме разликата във влажностния режим в случаи със и без капилярно-активен материал.

За целите на статията и илюстрация на ефекта ще се използва клетъчен бетон YTONG Multipor. При разгледаните примери ясно се очертава тенденцията на пренос на влага при използване на такива материали в съществуващи сгради с течение на времето. Наблюдаваният ясно изразен ефект на пренос на влага по капилярен път води до намаляване на натрупването на влага в ограждащия елемент.

По предложение на авторите на програмата началната влажност на материалите, използвани в моделите на такива конструкции, се препоръчва да е 80%.

Резултати от анализа

Получените със софтуера резултати за направените числени модели недвусмислено водят до следните категорични изводи.

Изводи

1. Отчитането на ефекта на капилярно-активните материали е наложително поради същественото им влияние върху топловлажностните процеси в ограждащите конструкции.
2. При използване на капилярно-активен материал от вътрешната страна на ограждащия елемент натрупаната влага чувствително намалява с течение на времето спрямо тази, установена при използването на минерална вата.

ЛИТЕРАТУРА
1. Kunzel, H. M. Simultaneous Heat and Moisture Transport in Building Components.
2. Krus, M. Moisture Transport and Storage Coefficients of Porous Mineral Building Materials.

Сподели в социалните мрежи

Автор на 08.05.2017. Категория Анализи, Новини. Можеш да следиш всички коментари и промени по тази публикации през RSS 2.0. Можете свободно да коментирате тази публикация

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *